Nb/Ti钢凝固过程微合金二相粒子析出行为研究

摘要

含Nb/Ti钢铸坯凝固过程前沿具有明显的Nb、Ti合金元素晶界微观偏析现象,且其二相粒子主要以复合碳氮化物形式析出.铸坯凝固二相粒子的析出形貌、尺寸以及分布对钢组织高温热塑性影响显著,易引发连铸坯表面裂纹缺陷.本研究通过建立凝固过程溶质微观偏析和TiN析出热力学模型、以及奥氏体中碳氮化钛与碳氮化铌复合析出模型,对Nb/Ti钢铸坯凝固过程两相区及奥氏体中二相粒子析出热力学与动力学进行了计算.结果表明:受Ti等溶质微观偏析影响,TiN主要于凝固前沿析出,且其析出量一定程度降低了奥氏体组织中二相粒子开始析出温度与不同形核机制下的“鼻子点”温度;高温奥氏体组织碳氮化钛以及碳氮化铌在晶界形核与位错形核机制下的“鼻子点”温度分别是1318°C、1138°C和910°C、752°C,快速控冷对应“鼻子点”温度下的钢组织有利于改善含Nb/Ti钢铸坯凝固过程原奥氏体组织晶界高温热塑性.